基因工程工具优秀PPT.ppt

基因工程工具第1页，本讲稿共19页基因工程培育固氮植物的简要过程：基因工程培育固氮植物的简要过程：根瘤菌根瘤菌 提取提取固氮基因固氮基因禾本科细胞禾本科细胞(含固氮含固氮 基因基因)禾本科植株禾本科植株(有固氮特性有固氮特性)重组重组DNADNA导入导入形成形成第2页，本讲稿共19页一一.基因工程的概念基因工程的概念基因工程的别名基因工程的别名操作环境操作环境操作对象操作对象操作水平操作水平基本过程基本过程结果结果特点特点基因拼接技术或基因拼接技术或DNADNA重组技术重组技术生物体外生物体外目的基因目的基因DNADNA分子水平分子水平制造出人类需要的基因产物制造出人类需要的基因产物剪切剪切 拼接拼接 导入导入 表达表达定向地改造生物的某一性状定向地改造生物的某一性状第3页，本讲稿共19页特异性，即识别特异性，即识别特定核苷酸序列特定核苷酸序列，在，在特定的切点切割。特定的切点切割。(一一)限制性内切酶限制性内切酶1.1.分布：分布：2.2.作用部位作用部位:3.3.特点：特点：4.4.切割后的末端形式：切割后的末端形式：二二.基因操作的工具基因操作的工具主要在微生物中。主要在微生物中。2种种黏性末端黏性末端平末端平末端磷酸二酯键磷酸二酯键第4页，本讲稿共19页GCTTAAGAATTC限制酶限制酶第5页，本讲稿共19页GCTTAAGAATTC第6页，本讲稿共19页第7页，本讲稿共19页什么叫黏性末端？什么叫黏性末端？被限制酶切开的被限制酶切开的DNADNA两条单链的切口，两条单链的切口，带有几个带有几个伸出的核苷酸伸出的核苷酸，他们之间正好互补，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。配对，这样的切口叫黏性末端。第8页，本讲稿共19页练练1 1、下列关于限制酶的说法正确的是（、下列关于限制酶的说法正确的是（）A.A.限制酶广泛存在于各种生物中，但微生物中少限制酶广泛存在于各种生物中，但微生物中少B.B.一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列C.C.不同的限制酶切割不同的限制酶切割DNADNA后都会形成黏性末端后都会形成黏性末端D.D.限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键B第9页，本讲稿共19页1.1.要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？个切口？可产生几个黏性末端？要切两个切口，产生四个黏性末端。要切两个切口，产生四个黏性末端。2.2.如果把两种来源不同的如果把两种来源不同的DNADNA用同一种限制酶来切割，用同一种限制酶来切割，会怎样呢？会怎样呢？会产生相同的黏性末端会产生相同的黏性末端思维训练思维训练第10页，本讲稿共19页（二）（二）DNADNA连接酶连接酶“分子缝合针分子缝合针”1.1.作用部位：作用部位：二二.基因操作的工具基因操作的工具（1）EcoliDNA连接酶连接酶（2）T4DNA连接酶连接酶磷酸二酯键磷酸二酯键 DNA DNA连接酶可把黏性末端之间的连接酶可把黏性末端之间的缝隙缝隙“缝合缝合缝合缝合”起来，起来，起来，起来，是把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个是把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个是把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个是把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个重组的重组的重组的重组的DNADNADNADNA分分子才能形成。子才能形成。2.种类种类：第11页，本讲稿共19页（三）基因进入受体细胞的载体（三）基因进入受体细胞的载体“分子分子运输车运输车”1.1.使用运载体的目的：使用运载体的目的：3 3.条件：条件：二二.基因操作的工具基因操作的工具一是用它作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞中；一是用它作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞中；二是利用它在宿主细胞内进行大量的复制。二是利用它在宿主细胞内进行大量的复制。（1）质粒）质粒 （2）噬菌体的衍生物噬菌体的衍生物 （3）某些动植物病毒）某些动植物病毒质粒有哪质粒有哪些特点？些特点？4.运载体的种类：运载体的种类：2.运载体的原理：运载体的原理：利用运载体利用运载体侵染宿主侵染宿主细胞的特性细胞的特性第12页，本讲稿共19页3.3.作为基因工程使用的载体必需满足以下条件：作为基因工程使用的载体必需满足以下条件：1 1）载体载体DNA DNA 必需有一个或多个限制酶的切割位点必需有一个或多个限制酶的切割位点，以便目，以便目的基因可以插入到载体上。这些供目的基因插入的限制酶的基因可以插入到载体上。这些供目的基因插入的限制酶的切点所处的位置，还必须是在质粒本身需要的基因片段的切点所处的位置，还必须是在质粒本身需要的基因片段之外，才不至于因目的基因的插入而失活。之外，才不至于因目的基因的插入而失活。2 2）载体载体DNA DNA 必须具备自我复制能力必须具备自我复制能力，或整合到受体染色体，或整合到受体染色体DNA DNA 上，随染色体上，随染色体DNA DNA 的复制而同步复制。的复制而同步复制。3 3）载体载体DNADNA必须有标记基因必须有标记基因，以便重组后进行筛选。，以便重组后进行筛选。4 4）载体载体DNA DNA 必须是安全的必须是安全的，不会对受体细胞有害，或不能进，不会对受体细胞有害，或不能进入到除受体细胞外的其他生物细胞中去。入到除受体细胞外的其他生物细胞中去。第13页，本讲稿共19页关于质粒关于质粒1.1.1.1.细细胞胞染染色色体体（或或拟拟核核DNADNA分分子子）外外能能自自主复制的小型环状主复制的小型环状DNADNA分子；分子；2.2.2.2.质粒的存在对宿主细胞无影响；质粒的存在对宿主细胞无影响；3.3.质粒的复制只能在宿主细胞内完成质粒的复制只能在宿主细胞内完成;4.4.存在与许多细菌及酵母菌中存在与许多细菌及酵母菌中;5.5.最常用的运载体最常用的运载体,尤其大肠杆菌质粒尤其大肠杆菌质粒.第14页，本讲稿共19页大肠杆菌的质粒：大肠杆菌的质粒：最常用的质粒是大肠杆最常用的质粒是大肠杆菌的质粒，其中常含有菌的质粒，其中常含有抗药基因抗药基因，如四环素的，如四环素的标记基因。质粒的存在标记基因。质粒的存在与否对宿主细胞生存没与否对宿主细胞生存没有决定性作用，但复制有决定性作用，但复制只能在宿主细胞内成。只能在宿主细胞内成。第15页，本讲稿共19页练练2.以下是两种限制酶切割后形成的以下是两种限制酶切割后形成的DNA片段，试分析：片段，试分析：GC AATTC GC CTTAA CG G CG G (1)其中其中和和 是由一种限制酶切割形成的是由一种限制酶切割形成的 末端，两者要末端，两者要重组成一个重组成一个DNA 分子，所用分子，所用DNA连接酶通常是连接酶通常是 。（2）和和 是由另一种限制酶切割形成的是由另一种限制酶切割形成的 末端，两者要末端，两者要形成重组形成重组DNA片段，所用的连接酶通常是片段，所用的连接酶通常是 。第16页，本讲稿共19页1.1.以下说法正确的是以下说法正确的是 （）A A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B B、质粒是基因工程中唯一的运载体、质粒是基因工程中唯一的运载体 C C、运运载载体体必必须须具具备备的的条条件件之之一一是是：具具有有多多个个限限制酶切点，以便与外源基因连接制酶切点，以便与外源基因连接 D D、DNADNA连接酶使黏性末段的碱基之间形成氢键连接酶使黏性末段的碱基之间形成氢键C课堂检测课堂检测第17页，本讲稿共19页2.不属于质粒被选为基因运载体的理由是不属于质粒被选为基因运载体的理由是 A、能复制、能复制 （）B、有多个限制酶切点、有多个限制酶切点 C、具有标记基因、具有标记基因 D、它是环状、它是环状DNAD课堂检测课堂检测第18页，本讲稿共19页3.有关基因工程的叙述中，错误的是（有关基因工程的叙述中，错误的是（）A、基基因因工工程程技技术术能能定定向向地地改改造造生生物物的的遗遗传传性性状状，培育生物新品种培育生物新品种 B、重组、重组DNA的形成在细胞内完成的形成在细胞内完成 C、目的基因须由运载体导入受体细胞、目的基因须由运载体导入受体细胞 D、质粒都可作为运载体、质粒都可作为运载体B D课堂检测课堂检测第19页，本讲稿共19页